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2015 年度 実施状況報告書

ランダム行列の普遍性と複雑ネットワーク

研究課題

研究課題/領域番号 25400397
研究機関名古屋大学

研究代表者

永尾 太郎  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 教授 (10263196)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードランダム行列 / 複雑ネットワーク
研究実績の概要

インターネットや人間関係などのつながり方を記述すると考えられている複雑ネットワークにおいては、次数(1つの頂点につながる辺の数)がべき分布する性質(スケールフリー性)が重要である。スケールフリー性をもつネットワークの辺が向きづけられている場合について、数理モデルを構成し、その隣接行列について、固有パラメータ分布の漸近的な振る舞いを評価する研究を進めている。辺が向きづけられていることから、隣接行列は一般には非対称行列になり、その固有値は複素平面上に2次元分布する。また、それぞれの頂点に対して、内向き次数(頂点につながる内向きの辺の数)と外向き次数(頂点につながる外向きの辺の数)が定まる。今年度は、数値的手法によってそれらの固有値の2次元分布を評価して、内向き次数の多い頂点ほど外向き次数が多い場合と、内向き次数の多い頂点ほど外向き次数が少ない場合の違いなどを調べた。向きづけられた辺をもつネットワークの隣接行列をはじめとして、非エルミート行列は、一般には複素平面上に2次元分布する固有値をもつ。非エルミートランダム行列の代表的な数理モデルについては、複素平面上で直交する多項式の性質を利用することによって、厳密に解析することが可能であり、さまざまな普遍的な振る舞いが導出されている。これらの厳密に解析できる数理モデルについては、数理的な考察によりさらに拡張することができると予想される。複素平面上の直交多項式についての理解を深めることにより、数理モデルを拡張して、新しい普遍的な振る舞いを得ることも試みている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

非エルミートランダム行列について、複雑ネットワークの研究と、直交多項式に関係した数理モデルの研究の両面から理解を深めることに成功している。

今後の研究の推進方策

複雑ネットワークの隣接行列の統計的性質を調べ、ランダム行列理論の予言する普遍性が現れることを示したい。また、直交多項式の振る舞いについての理解を深めることにより、普遍性のより拡張された構造を明らかにしたい。

次年度使用額が生じた理由

旅費以外の直接経費の支出の必要がなかったため。

次年度使用額の使用計画

次年度の旅費の一部として使用する計画である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] スケールフリーネットワークのスペクトル密度 VIII2016

    • 著者名/発表者名
      永尾太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] Replica analysis of directed scale-free networks2015

    • 著者名/発表者名
      永尾太郎
    • 学会等名
      研究集会「ランダム作用素のスペクトルと関連する話題」
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Correlation functions for products of truncated unitary matrices2015

    • 著者名/発表者名
      永尾太郎
    • 学会等名
      RMT2015: Random matrix theory from fundamental mathematics to biological applications
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学
    • 年月日
      2015-11-02
    • 招待講演
  • [学会発表] スケールフリーネットワークのスペクトル密度 VII2015

    • 著者名/発表者名
      永尾太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16

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公開日: 2017-01-06  

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